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DESCRIZIONE DEL PROCESSO PRODUTTIVO E DEL CASO STUDIO
3.0 Introduzione
Il lavoro di analisi è stato svolto nell’ambito di un impianto di produzione di lattici sintetici impiegati prevalentemente per la patinatura della carta o come leganti nell’edilizia.
Il lattice sintetico è il risultato di un processo di polimerizzazione in emulsione acquosa, ottenuta aggiungendo ai monomeri principali (stirene, 1,3 butadiene, acido acrilico e acrilonitrile) alcuni tensioattivi ed acidi carbossilici.
La reazione avviene in presenza di un iniziatore, il persolfato di sodio (o di ammonio, in relazione al grade in produzione) e di un trasferitore di catena: il TDDM (terz-dodecil- mercaptano).
La polimerizzazione è una reazione esotermica con sviluppo di calore variabile in funzione del tipo di grade in produzione; le modalità di reazione e la presenza di un sistema di raffreddamento fanno si che la temperatura di reazione sia compresa tra 75° e 95°C, con una pressione compresa tra 2 e 6 bar relativi.
Il processo di polimerizzazione avviene in due reattori gemelli; la produzione è di tipo discontinuo, ma le modalità di introduzione dei vari reagenti sono diverse:
• in un’unica soluzione per l’immissione della carica iniziale e per i nuclei di polimerizzazione;
• in modo continuo e per tutta la durata del batch, per l’immissione dei monomeri funzionali, del trasferitore di catena e per la miscela acquosa contenente l’iniziatore di reazione.
Il prodotto finito è costituito da un’emulsione al 50% di acqua e al 50% di polimero, non presenta caratteristiche di pericolosità , sia in relazione all’infiammabilità, sia in relazione alla tossicità.
Tutte le fasi di produzione sono controllate da un computer di processo con diversi livelli di ridondanza hardware ed avvengono sotto la supervisione degli operatori in turno.
Di seguito viene descritto il ciclo produttivo; per motivi di segretezza sono omesse, di proposito,
le specifiche più sensibili del processo e delle apparecchiature.
59 3.1 Descrizione del ciclo produttivo
Il ciclo produttivo si articola attraverso le seguenti fasi di lavorazione principali:
• ricezione e stoccaggio delle materie prime;
• preparazione delle cariche iniziali;
• polimerizzazione;
• degassaggio, strippaggio e decantazione;
• stoccaggio e spedizione del prodotto finito.
PREPARAZIONE CARICHE INIZIALI
REAZIONE DI POLIMERIZZAZIONE
SOLUZIONE INIZIATORE STOCCAGGIO
MATERIE PRIME
RECUPERO CENTRALE
TERMICA CONDENSAZIONE
SERBATOI DI STOCCAGGIO RAFFREDDAMENTO
TOX
STRIPPAGGIO
FILTRI TANK AGGIUSTAGGIO
Olio di riciclo
Acqua
Olio di riciclo Vapore
CH4